Искусственный интеллект в школе примеры

Обновлено: 02.07.2024

Два месяца назад администрация Фламандского региона Бельгии подписала контракт с британской ИИ-платформой Century Tech, использующей обучающие методики и решения, нейрофизиологию и обработку данных для персонализации процесса обучения в школах и университетах.

Эта новость о том, о чем мечтают родители почти каждого российского школьника: давать ребенку знания таким способом, чтобы он их усваивал в той манере, в которой это удобно его мозгу. Мы спросили экспертов, что это значит для России и когда нам ждать подобные технологии.

Как работает школа в любой стране? Учителя пытаются донести одни и те же знания до учащихся разного уровня, но часто терпят неудачу. А искусственный интеллект помогает адаптировать уроки под индивидуальные особенности каждого ученика.

Технология Century Tech будет развёрнута во всех 700 фламандских школах в ближайшие пять лет. В Century говорят, что это первый случай, когда власти приняли решение внедрить искусственный интеллект в школах в таком объёме.

Цель — заменить стандартную модель, когда преподаватели пытаются донести знания до учащихся разного уровня, но часто терпят неудачу, на принципиально новую, в которой искусственный интеллект помогает адаптировать уроки под индивидуальные особенности каждого ученика. Это подразумевает выявление тех областей знаний, с которыми он знаком или незнаком, где он чувствует себя уверенно или не очень, и оценку того, насколько ему нравится те или иные занятия. По сути, машина непрерывно анализирует прогресс каждого учащегося, выявляя тенденции потребления знаний и адаптируя уроки в соответствии с ними.

Учитывая, что заявления о внедрении технологий, связанных с искусственным интеллектом, еще в прошлом году приходили из Австралии, соседней Белоруссии и даже Китая, мы поинтересовались у российских экспертов, насколько далека российская школа от иностранных инноваций.

Также Century применяет базовые принципы нейрофизиологии для определения наклонностей, уровня знаний и выносливости студентов, темпа и подходящего времени для обучения, скорости перемещения информации из кратковременной в долговременную память. Эта аналитика впоследствии включается в алгоритмы машинного обучения.

Кажется, что бельгийская инициатива вполне может стать российской реальностью, но не в самом ближайшем будущем. С другой стороны, индивидуальные образовательные траектории уже проникают в высшее образование. Такие вузы как ВШЭ засчитывают своим студентам онлайн-курсы, пройденные в других вузах по той специальности, которую осваивает студент. А это значит, что студент уже может в небольшой мере перекроить образовательную программу под себя и самостоятельно выбирать где и в каком объеме осваивать материал.

Инновации искусственного интеллекта (ИИ) влияют на сферы, далёкие от мира технологий. Даже консервативная образовательная отрасль в скором времени будет широко применять системы искусственного интеллекта. В этой статье консультант по вопросам образования Мэттью Линч рассказывает о разнообразных возможностях использования ИИ в преподавании.

1. Адаптивное обучение

Это самая многообещающая возможность применения ИИ в образовании. Он поможет отслеживать индивидуальный прогресс каждого студента.

Усвоил тему — пора писать контрольную работу, знания оставляют желать лучшего — система оповещает учителя о трудностях в понимании материала.

ИИ также может использоваться в интеллектуальных системах обучения.

2. Персонализированное обучение

Персонализированное обучение — широкий спектр образовательных программ, в которых методика и темп обучения зависят от потребностей каждого ученика, его особых интересов и предпочтений.

ИИ адаптирует образовательный процесс к индивидуальной скорости обучения каждого студента и предлагает задания возрастающей сложности.

Такой подход позволяет каждому выбрать комфортный режим: можно учиться как в быстром, так и медленном темпе.

3. Автоматическое оценивание

Система автоматического оценивания на основе искусственного интеллекта использует компьютерные программы, имитирующие поведение учителей при проверке домашних заданий.

Она может оценить знания студента, проанализировать ответы, предоставить индивидуальную обратную связь и создать обучающий план с учётом индивидуальных особенностей.

4. Интервальное обучение

Эта образовательная методика с использованием технологий позволяет эффективно закреплять пройденный материал.

Польские инженеры создали приложение, которое отслеживает, что именно и когда изучает студент. При помощи ИИ приложение определяет, когда студент может забыть новую информацию и рекомендует её повторить. Получить устойчивые знания можно через несколько подходов.

5. Оценка преподавателя студентами

Учебные заведения обращают внимание на отношение учеников к учителям и проводят анкетирование. Несмотря на то что бумажные опросники теперь заменили на цифровые, сам процесс обратной связи мало изменился. Однако его пора пересмотреть, потому что студенческие отзывы — важный источник информации.

Искусственный интеллект предлагает несколько интересных возможностей для оптимизации этого процесса:

6. Умные кампусы

Умный кампус отвечает на любые запросы студентов, которые — связаны с учёбой и жизнью в студенческом городке: как найти лекционную аудиторию, зарегистрироваться на выбранный курс, получить задания, найти свободное место на парковке или связаться с профессором.

Smart-кампус уже есть в западноавстралийском университете (UWA). Он работает на Watson, суперкомпьютерной системе, созданной в IBM.

Регистрируйтесь прямо сейчас на бесплатный вебинар и получите PDF-план пошагового создания своей онлайн-школы.

7. Контроль экзаменационного процесса

Дистанционное обучение — флагман современного образования. А дистанционные экзамены — его обязательная составляющая. Однако при администрировании такого экзамена возникает серьёзная проблема : как избежать списывания.

Контролирующие системы на основе искусственного интеллекта могут установить, сдаёт ли человек тест самостоятельно, и исключить обман.

Комментарий от ACCEL

Искусственный интеллект — основа современного онлайн-образования.

Мы видим три основных причины, по которым его нужно интенсивно внедрять в образовательный процесс:

ИИ помогает сделать процесс обучения более эффективным и удобным для студента и преподавателя. Крупные российские онлайн-школы уже создают и используют программы на основе ИИ.В школе английского языка SkyEng искусственный интеллект — полноценный участник образовательного процесса, который обеспечивает адаптивное и персонализированное обучение и проверку заданий в режиме реального времени. ИИ анализирует каждое занятие, прогресс ученика и работу учителя и меняет траекторию обучения, в зависимости от результатов.
ИИ повышает вовлечённость через геймификацию. Большинство онлайн-игр и обучающих тренажёров работают на искусственном интеллекте.Сервис для изучения иностранных языков Lingualeo организован таким образом, что всё обучение проходит в игровой форме вы путешествуете с львёнком по джунглям и учите язык.
ИИ позволяет максимально автоматизировать бизнес. Сегодня некоторые образовательные ресурсы обходятся без участия человека: чат-боты отвечают на вопросы, роботы проводят уроки. И эта тенденция с каждым годом усиливается, благодаря развитию искусственного интеллекта и машинного обучения.

Доктор психологических наук, консультант по вопросам образования, собственник Lynch Consulting Group, LLC.

Искусственный интеллект уже в школах: кто и зачем учит подростков

Современная образовательная среда активно предлагает развивать профессиональные навыки в сфере технологий искусственного интеллекта (ИИ). Почему важно изучать ИИ со школы? Как эти технологии смогут помочь в реальной жизни подросткам? Об этом корреспонденту проекта "Социальный навигатор" МИА "Россия сегодня" рассказала старший научный сотрудник центра мониторинга и статистики образования Федерального института развития образования РАНХиГС, эксперт образовательных программ Intel Марина Ливенец. — Почему начинать изучать искусственный интеллект необходимо уже в школе?— Мы живем в то время, когда искусственный интеллект окружает нас практически везде: чат-боты в магазинах, системы видеонаблюдения, роботы в бытовой жизни, различные сервисы, с которыми работают в том числе дети, и другое. Сегодня уметь анализировать, взаимодействовать с техникой, с роботами — это не просто пожелание, а реалии жизни. Одна из основных целей образовательной программы Intel® Al for Youth "Технологии искусственного интеллекта для каждого" — формирование готовности к взаимодействию с искусственным интеллектом у молодого поколения, которое, в принципе, уже к этому готово.— Чему вы учите школьников и студентов? — Младших школьников мы только погружаем в тему искусственного интеллекта и учим взаимодействовать с ним: объясняем теорию, рассматриваем вопросы этики, разбираем работу нейросетей, систему машинного зрения, создание чат-ботов и много другого на конкретных примерах.Старшеклассники и студенты, которые изучают программирование, в рамках образовательного проекта уже самостоятельно создают решения на базе технологий искусственного интеллекта и проекты социальной направленности, которые можно использовать в жизни. — На развитие каких навыков направлен курс по технологиям искусственного интеллекта?— С одной стороны, ребята приобретают hard skills: они смогут программировать, анализировать данные и создавать проекты. С другой стороны, участники программы развивают и soft skills: креативное и критическое мышление, работа в команде, социально- эмоциональный интеллект. — Как построена практическая часть обучения? — На втором этапе обучения ребята знакомятся с предметной областью искусственного интеллекта, которую они выбрали, и уже начинают получать первые hard skills. Соответственно, в разных областях используется разное оборудование. Например, в области машинного зрения и нейронных сетей используется программное обеспечение Open Vino, 3D камера Intel® RealSense и Intel® Neural Compute Stick 2 (Intel® NCS 2). А если мы говорим об анализе данных и обработке естественных языков, то здесь участники курса работают с Python 3.7 и используют уже среды разработки, например, такую как Anaconda. Практическая составляющая и сквозная линия программирования есть в любой предметной области.Завершают обучение школьники и студенты созданием проекта социальной направленности по своей предметной области или на стыке различных областей искусственного интеллекта. Работают над проектами ребята в командах, потому что его надо придумать, запрограммировать, сделать цифровой прототип. Например, в рамках курса одни ребята разработали проект по распознаванию деревьев, другие — сделали чат-бот для анализа литературных произведений. — Чем отличается программа от привычных уроков в школе или лекций в университете?— Одно занятие длится два часа. В начале "урока" участники курса знакомятся с теорией, а потом выполняют практические задания. Получается, что в рамках каждого занятия ребята создают микропроект. Например, распознают изображение или делают основу чат-бота и так далее. Таким образом, у нас получается спиральное наращивание знаний: когда каждый раз, шагая чуть дальше, учащиеся получают все больше и больше знаний и могут создавать все лучше и лучше решения. Также на каждом занятии рассматриваются вопросы этики и применение технологий искусственного интеллекта в реальной жизни: что бы ты не создавал, ты должен понимать зачем это нужно и как это будет использоваться. — Важное звено в вашей программе — педагоги школ и вузов, как проходит их обучение?— Обучение педагогов — это тренинг, в котором они разбираются не только с технологиями использования искусственного интеллекта, а также с технологиями создания в различных областях ИИ: машинное обучение, машинное зрение, анализ данных, обработка естественных языков и программирование на Python. Кроме того, педагоги, так же как дети, по результатам обучения должны сделать свой проект.В нашей образовательной программе учитель больше играет роль наставника и показывает, где нужно искать информацию. Чаще всего с нами работают учителя, которые уже занимаются программированием: преподаватели информатики и математики вузов, педагоги дополнительного образования детских технопарков и образовательных центров.

24 января 2022 года компания GoStudent представила данные исследования, как распределены по Европе доступ и использование различных методов обучения, таких как, например, искусственный интеллект. Данные около 12 000 детей и их родителей были изучены в рамках отчета GoStudent Education Report, который был проведен в сотрудничестве с Kantar Market Research в семи европейских странах, включая Великобританию, Германию, Францию, Италию, Испанию, Нидерланды и Австрию. Всего с 1 по 16 октября 2021 года было опрошено 6 276 родителей и 5 767 детей в возрасте от 10 до 18 лет.

По информации компании, количество времени, потраченного на обучение онлайн, больше у детей с работающими родителями с высоким уровнем дохода. Согласно среднеевропейским данным, 9 из 10 детей в течение последнего учебного года обучались онлайн, и почти половина их времени, потраченного на образование, в 2021 году была проведена онлайн. Если рассматривать проникновение онлайн-обучения в свете социально-демографических факторов, то можно заметить, что этот показатель обусловлен в первую очередь теми семьями, где родители работают (48%). Кроме того, дети из семей с высоким уровнем дохода (49%) имеют больше возможностей для онлайн-обучения, чем дети из семей с низким и средним уровнем дохода (45%).

Школы в городах предлагают больше инновационных методов обучения, чем школы в сельской местности. Дети, живущие в крупных городах, чаще используют цифровые методы обучения в школе, лидируют обучение на основе ИИ и массовые онлайн-курсы. В крупных городах 76% детей, а в пригородах вблизи крупных городов – 73% говорят, что используют в школе один из следующих методов цифрового обучения: AI-based Learning / Adaptive Learning, Massive Online Courses (массовые онлайн-курсы), Interactive Tools (интерактивные инструменты) и flipped Classroom (т.н. перевёрнутый класс). В отличие от этого, в сельской местности только 69% школ используют цифровые инструменты обучения.

Адаптивное обучение больше подходит для городских семей с высоким уровнем дохода, чьи родители обладают высоким уровнем образования. Проникновение адаптивного / основанного на ИИ обучения увеличивается по мере роста численности населения населенного пункта: в то время как менее 15% детей, живущих в сельской местности, 17% детей в небольших городах/поселках имеют доступ к подобным инновационным методам обучения в своей школе, 39% детей, посещающих школу в пригородах вблизи крупных городов и в крупных городах, могут использовать адаптивные методы обучения в школе. Работающие родители (18,3 %) с большей вероятностью отправят детей в школу, поддерживающую адаптивные методы обучения, чем безработные (15,7 %). Готовность продвигать инновационные методы обучения в школьном образовании детей выше среди тех родителей, которые имеют степень магистра или кандидата наук (21%), по сравнению с родителями, принадлежащими к другому уровню образования (16-18%).

Работающие родители с высоким уровнем дохода, имеющие высшее образование и проживающие в крупных городах, наиболее открыты к обновленным технологиям обучения. Использование искусственного интеллекта в образовании детей широко обсуждается в Европе. При более внимательном рассмотрении результатов, представленных в отчете GoStudent Education, можно сделать вывод, что чем выше доход родителей, тем больше они открыты для обновленных технологий обучения, таких как обучение на основе искусственного интеллекта (44% родителей с высоким доходом против 39 родителей с низким доходом). Кроме того, работающие родители (40%), проживающие в крупных городах (47%) и имеющие более высокий уровень образования (48% - последипломное образование, 45% - высшее), в большей степени поддерживают использование ИИ в образовании своих детей.

Внедрение ИИ в образовании в России также идёт довольно быстрыми темпами. Правительство Москвы ведёт проект "Московская электронная школа", в рамках которого доступны различные цифровые учебные материалы и сервисы для интерактивного обучения.

В рамках национального проекта "Образование" реализуются проекты – "Современная школа", "Успех каждого ребенка", "Цифровая образовательная среда", "Учитель будущего", "Новые возможности для каждого".

Однако инертность образовательной системы и небыстрое освоение инструментов ИИ преподавателями, а также ряд технологических ограничений, в частности, недостаточное оснащение региональных школ компьютерами, пока являются препятствиями для быстрой имплементации технологий ИИ в российском образовании.

Опасных школьников вычислят по сочинениям с помощью ИИ

В начальной школе РФ вводится обучение основам ИИ

В конце января 2021 года стало известно о введении в российской начальной школе обучения основам искусственного интеллекта. Новая дисциплина в рамках уроков информатика появится 1 сентября, а первые учебные материалы планируется подготовить к концу мая.

В ведомстве уверены в высоком спросе в будущем на инженеров в области искусственного интеллекта, имеющих навыки создания алгоритмов машинного обучения в программировании, физике, биологии и других отраслях. В связи с этим возникает актуальный вопрос с подготовкой кадров и предпрофессиональным обучением, которое, как считают в Минпросвещения, логично начинать в младших классах.

Министерство приводит данные аналитиков Gartner, согласно которым благодаря активному внедрению искусственного интеллекта в различные отрасли экономики к 2025 году количество созданных рабочих мест превысит число ликвидированных на два миллиона. К 2022-му использовать искусственный интеллект будет каждый пятый работник из числа занятых нешаблонными задачами, ожидают исследователи.

Руководитель Института развития образования НИУ ВШЭ Ирина Абанкина в разговоре с изданием отметила, что перед Минпросвещения стоит задача полностью осовременить образовательные программы в школах. Новому поколению придется жить в мире, который будет неразрывно связан с искусственным интеллектом, считает эксперт.

2020: Изучение искусственного интеллекта включат в школьную программу в России

В конце февраля 2020 года стало известно о том, что изучение искусственного интеллекта включат в школьную программу в России. Новый предмет появится в программе в 2021 году — его начнут вводить постепенно. За три года систему начнут изучать в половине общеобразовательных учреждений.

Авторы инициативы также предлагают повысить квалификацию по искусственному интеллекту у более 15 тыс. педагогов в России. Эти мероприятия будут проводиться в рамках федерального проекта.

2019: Варианты использования

Ожидается, что в скором времени образование невозможно будет представить без участия искусственного интеллекта (ИИ), который будет контролировать образовательный процесс от начала до конца. Пока алгоритмы привлекают к образованию фрагментарно.

Так, школьник Чжоу И из китайского города Ханчжоу решил свои проблемы с математикой с помощью ИИ. Школа, в которой учился Чжоу, начала сотрудничать с компанией Squirrel AL, специализирующейся на индивидуальных программах обучения. За занятиями школьника наблюдал специальный алгоритм, и к концу семестра Чжоу смог получить за тест максимальный балл.

Как ИИ будет интегрироваться в образовательный процесс?

Искусственный интеллект может быть репетитором

Уже существует несколько приложений-репетиторов, благодаря которым можно в любой момент дополнительно изучить непонятную тему. ИИ может также проанализировать школьные работы, определить проблемные области, а также создать индивидуальные уроки для заполнения пробелов в знаниях.

Искусственный интеллект может автоматизировать оценку знаний

Ожидается, что в скором времени ИИ научится полноценно проверять письменные работы и экзаменационные задания с помощью установленных метрик и эталонов, которые будут исключать предвзятость либо некомпетентность преподавателей.

Искусственный интеллект может анализировать поведение учеников

Камеры с ИИ помогают анализировать поведение учеников. Эти системы способны распознавать и оценивать, как ученики реагируют на разные темы и задания. Эта система должна помочь учителям определять сильные и слабые стороны учеников.

Также ИИ может анализировать эмоциональное и физическое состояние ученика в текущий момент, причины прогулов, профессиональные навыки учителей.

И нет сомнений, что он сможет делать это лучше людей. Недавно этому появилось очередное подтверждение: нейросеть от китайской компании Baidu может теперь распознавать человеческий язык лучше, чем сам человек. Это стало известно в рамках состязания по распознаванию языка GLUE, которое состоит из девяти различных тестов. Средний человек обычно набирает по методике GLUE 87 баллов из 100. ERNIE, нейросеть от Baidu, смогла получить 90 баллов.

2018: В китайских школах появляется предмет по изучению искусственного интеллекта

В конце ноября 2018 года стало известно о том, что в китайских школах введут уроки по искусственному интеллекту. Новый предмет появится весной 2019 года.

Как сообщает издание China Daily, серия учебников по ИИ из 10 томов, опубликованная издательством Восточно-китайского педагогического университета (East China Normal University Press), появится в сотнях школ по всей стране. Школьники будут изучать этот предмет либо факультативно, либо в рамках школьной программы. К концу ноября 2018 года урок по ИИ уже введен в пробном порядке в школах Шанхая, отмечает новостной сайт The Paper.

В учебниках изложена история развития ИИ и то, как эти технологии могут применяться в таких областях, как распознавание лиц, автономное вождение и общественная безопасность.

Учебники были написаны по заказу правительства Китая для включения данной дисциплины в курс начальной и средней школы.

Введение в Китае школьных учебников по изучению искусственного интеллекта указывает на то, что страна, добившись большого прогресса в исследовании ИИ, решила сделать изучение этой технологии доступной для как можно большего числа детей.

Согласно плану китайский властей, к 2020 году объем инвестиций в ИИ внутри страны превысит 150 млрд юаней (около $21,6 млрд по курсу на 3 декабря 2018 года), а к 2025 году — 400 млрд юаней ($57,6 млрд). [3]

Читайте также: